Diagramas de fases

Diagramas de fases

Se denomina diagrama de fase a la representación de las fronteras entre diferentes estados de la materia, en función de ciertas variables. Por ejemplo, el diagrama de fase del agua muestra las fronteras de transición entre los estados sólido (hielo), líquido (agua líquida) y gaseoso (vapor de agua), en función de la temperatura y la presión.

Multiple Choice

La temperatura crítica es

• La máxima temperatura que puede soportar un gas

• Temperatura por encima de la cual no es posible condensar un gas aplicándole presión

• Temperatura mínima a la que se puede evaporar un líquido

• La máxima temperatura que puede alcanzar un líquido

Multiple Choice

La Presión Crítica es

• La mínima presión que se debe aplicar para llevar a cabo la condensación de un gas a la temperatura crítica

• La máxima Presión que puede alcanzar un gas

• La mínima presión posible

• La máxima presión que puede soportar un líquido

• Las lineas que separan dos regiones son curvas de equilibrio entre dos fases

• La línea entre el punto triple y el punto crítico representa el equilibrio entre las fases líquida y gaseosa y termina allí en el punto crítico

• Cualquier punto sobre ésta línea describe un conjunto de condiciones temperatura y presión bajo las cuales el líquido y el vapor pueden existir en equilibrio.

• La curva A-O representa el equilibrio entre la fase sólida y el vapor.

• La O-B es la correspondiente al punto de fusión y representa las condiciones de equilibrio solido - líquido.

• La intersección de las tres curvas en el punto O se denomina punto triple, donde coexisten las tres fases en equilibrio

• El punto triple se presenta a una temperatura y presión que dependen de la naturaleza de las sustancias. Para el agua ocurre a 0,01 °C y a una presión de 4,58 mmHg

• Cada una de las tres regiones del diagrama corresponde a un sistema monofásico, es decir, para cualquier valor de presión y temperatura que caiga dentro de la región, la sustancia está en la fase allí especificada

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  En la Tierra a nivel del mar estamos habituados a ver que el agua se congela a 0ºC y que se evapora a 100ºC. Esto se puede apreciar en la línea roja de la gráfica, que indica la presión de una atmósfera.

  
  

• Sin embargo, si la presión se reduce lo suficiente, se podría observar como el hielo pasa a estado gaseoso directamente. O incluso encontrar un punto en el que se puede conseguir cualquiera de los tres estados con una pequeña variación de los parámetros (punto triple). Este punto presenta un gran interés para la calibración de termómetros de precisión.

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• Por otra parte, si aumentamos la temperatura y la presión se puede ver que la curva que separa las fases vapor-líquido se detiene en un punto llamado punto crítico. Más allá de este punto, la materia se presenta como un fluido supercrítico que tiene al mismo tiempo propiedades de un líquido y de un gas. Modificando la presión y temperatura en valores alrededor del punto crítico se producen reacciones que pueden tener interés industrial, como por ejemplo las utilizadas para obtener café descafeinado

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